点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:在地下2400米探索人类认知边界
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

在地下2400米探索人类认知边界

来源:科技日报2025-01-27 09:27

  车辆扎进山体,穿过17.5公里长的锦屏山隧道后,周遭终于从昏暗变得明亮,一座“地下城”出现在眼前——这里是中国锦屏地下实验室(以下简称“锦屏地下实验室”)二期。清华大学工程物理系党委书记曾志环顾四周,语气带着自豪,对科技日报记者说:“确实不一样了吧?”

  锦屏地下实验室位于四川省凉山彝族自治州锦屏山内部,山体岩石覆盖厚度达2400米,宇宙射线通量只有地面的一亿分之一。这里是世界上最深、综合条件最好的地下实验室。

  2016年,记者第一次探访锦屏地下实验室时,实验室主任程建平指着黑乎乎的隧道深处说,以后这里会扩建成一个小区,世界各国科学家都可以在小区工作。

  当初听起来雄心勃勃的设想,如今已经成真。不同学科的科研人员带着他们的疑问,来到锦屏山深处寻找答案——当外界噪音降到最低,又能听到怎样的华章?

  从4000立方米到30万立方米

  锦屏地下实验室由国投集团雅砻江流域水电开发有限公司和清华大学共同建设运行。

  走在宽敞明亮的实验室内,你很容易忘记自己身处地下。曾志提醒,对工程方来说,特殊的地理位置,带来了特殊的问题。

  实验室埋深2400米,岩体内地下水量大、渗透性强,地下洞室渗漏点较多且分布无规律。而且,岩体自身及岩壁渗水中会持续析出氡气。氡气具有强烈放射性,会对实验探测装置形成干扰。

  因此,防水抑氡是施工中的关键环节。锦屏大设施的防水抑氡设计方案和施工方案均为首创。它的设计构造主要分为排水防水层、结构层与面层,内含10层材料,10厘米厚,覆盖了实验室内10万平方米面积。

  防水抑氡工程的5万余米拼接焊缝,穿过防水结构的20多万个膨胀螺栓和5万多根锚杆,无一渗水点。“这堪称工程奇迹。”国投集团雅砻江公司锦屏地下实验室管理局副局长申满斌指着表面光滑洁净的洞壁感叹。

  曾志同样感慨万千。从无到有,从小到大,锦屏地下实验室已经在大山内部“生长”了十几年。

  2010年12月,锦屏地下实验室一期建成,填补了我国深地实验室的空白,为开展粒子物理学、天体物理学等领域重大基础前沿研究提供了良好的低本底环境。

  2014年,锦屏地下实验室二期建设启动。2017年,基于锦屏地下实验室二期的极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(以下简称“锦屏大设施”)项目被列入“十三五”国家重大科技基础设施项目指南。

  2023年12月,锦屏大设施正式投入科学运行,首批10个实验团队入驻实验室,地下可用实验空间也从一期实验室的4000立方米增加到二期的30万立方米。

  十年磨一剑。暗物质、中微子、核天体物理、岩石力学、地震学、集成电路、量子计算、深地医学……一系列前沿基础科学研究在此开展。锦屏地下实验室,有望成为世界深地科学实验中心。

  实验灵敏度将提升两个量级

  从实验室1号门进入,依次可来到A厅、B厅、C厅、D厅,每个大厅又分成了两个实验厅。

  C2厅内,中国暗物质实验组成员、清华大学博士后代文翰正在进行高纯锗探测器的测试。

  代文翰将标准样品放在探测器不同位置进行测量,采集并分析探测器输出的脉冲波形信号。“一天能收集200万个信号。”他说。工作听起来有些枯燥,但代文翰乐在其中。

  如今,锦屏山、山脚下的雅砻江和地下实验室的灯光,已成为代文翰科研生活的一部分。

  他告诉记者,实验室一期像个工作室,空间不大,科研仪器也是小而精。实验室二期像个大工厂,实验室更大了,实验体量上去了,科学研究也瞄准更高的目标,有望取得更大的进展和突破。

  比如,在锦屏地下实验室一期,实验组在容积约1立方米的液氮罐中运行总质量10公斤的高纯锗探测阵列;但在实验室二期,容积1725立方米的世界最大液氮低温屏蔽装置正在进行液氮灌注,不久后,总质量50千克的探测器阵列将在其中运行。“实验灵敏度能提升两个量级!”代文翰说。

  就在锦屏大设施建设期间,一系列成果也已经产出。

  2024年,中国暗物质实验组成果在《物理评论快报》发表,给出了国际上对太阳加速暗物质—电子相互作用截面最灵敏的限制;2024年,粒子和天体物理氙探测实验组在《物理评论快报》发表了对太阳硼-8中微子的首个测量结果,开启了液氙暗物质和中微子探测实验的新篇章;2022年,锦屏深地核天体物理实验组成果在《自然》发表,在国际上首次揭示了宇宙最古老恒星中的钙丰度之谜……

  “基于锦屏大设施的优势平台条件,我们的科学研究将瞄准突破人类认知边界,努力取得重大成果,为建设科技强国和实现高水平科技自立自强贡献锦屏力量。”曾志展望道。(张盖伦)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 为“生命通道”点亮一束光

  • 世乒赛团体赛:中国男队夺冠

独家策划

推荐阅读
今年5月12日是第18个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全、个个会应急——提高防灾减灾救灾能力”。
2026-05-12 02:40
习近平总书记在加强基础研究座谈会上强调,基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。
2026-05-12 02:40
当前,我国正处于加快建设教育强国的关键时期。教育作为强国建设、民族复兴之基,战略地位更加凸显,迎来了前所未有的发展机遇
2026-05-12 02:40
十年来,北京大学考古文博学院坚守初心、守正创新,聚焦学科、学术、话语、育人四大体系一体化建设,并以实践创新贯穿始终,让四者协同赋能
2026-05-12 02:40
回顾人类社会发展史可以发现,任何一个国家的崛起都伴随着思想文化的兴盛和知识体系的自主建构。
2026-05-12 02:40
搭载AI创作PPT、AI绘画设计等功能的智能4G无线语音鼠标,具备清洗、离心、分选、培养等功能的全自动细胞制备一体机,覆盖多层级智慧生活场景的AI智能家居……
2026-05-12 02:40
据《自然》报道,联合国正在考虑设立31项新指标,以“补充并超越”全球衡量经济增长的主要指标——国内生产总值(GDP)。古特雷斯当天在美国纽约联合国总部举行的启动仪式上发表讲话,称该报告“迈出了纠正衡量进展方面长期存在的盲点的里程碑式的一步”。
2026-05-11 08:59
在中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项的统筹布局下,依托中国科学院建制化优势,院内多家单位协同攻坚,成功完成卫星研制工作。接下来,中国科学院计划通过天地联合观测,深入开展有组织、体系化的前沿研究工作,解决一批国际公认的科学难题。
2026-05-11 08:58
面对质疑,路战远和团队天天扎进地里,一边在示范田讲技术,一边用实打实的产量说话。为了把技术讲清楚,路战远团队还自掏腰包,筹集经费40多万元,设计编撰了一套《保护性耕作技术·蒙汉对照》科普画册,把复杂的技术画成生动的漫画,让17万户农牧民看着漫画、学习技术。
2026-05-11 02:45
日前从中国科学院西北高原生物研究所获悉,全球唯一聚焦高寒、高海拔、强紫外特殊生境的专业化种质资源平台——青藏高原生物种质资源库
2026-05-11 03:15
旺季收购期间,国家粮食和物资储备局强化统筹组织,细化政策措施,相机灵活开展收储调控,多措并举推动产销衔接和农企对接,积极引导各类主体入市,不断激发市场购销活力,保障收购工作顺利开展。据初步统计,累计收购中晚稻1.03亿吨、玉米2.22亿吨、大豆1299万吨。河南、湖南、黑龙江3省启动中晚稻最低收购价执行预案,累计收购最低收购价中晚稻418万吨。
2026-05-11 02:45
“人类生活在大气之中,大气变化是有规律的,可以将其变化用方程方式来表示。” 李泽椿习惯用数据和公式说话,这位中国工程院院士、天气动力和数值预报专家说话慢条斯理,从没高声过。
2026-05-09 02:15
中医强调,“未病先防、既病防变、瘥后防复”。
2026-05-09 04:05
仓廪实,天下安。习近平总书记强调,只有农业强起来,粮食安全有完全保障,我们稳大局、应变局、开新局才有充足底气和战略主动。
2026-05-09 02:15
近期,某手机芯片厂商相关漏洞被不法分子定向利用,给网上热炒的“秒解BL锁”行为敲响了警钟。
2026-05-09 11:10
近日,我国国家高电压计量站自主研制的工频高电压标准互感器将作为核心“标尺”,用于国际电磁咨询委员会组织的30余国高电压量值比对。
2026-05-09 02:15
《行动方案》以能源支撑人工智能发展、人工智能赋能能源转型为主线,聚焦保障算力设施安全可靠的能源供给、推动算力设施绿色低碳转型、促进算力电力高效经济协同、
2026-05-09 02:15
从日前闭幕的第九届数字中国建设峰会可以看出,我国人工智能技术已迈过能聊天、拼参数的初级阶段,进入会干活、有价值的跃升期。好用,既是用户体验的直观标尺,也是我国人工智能从技术跟跑到创新引领、从规模扩张转向质量提升的关键抓手。
2026-05-08 09:14
4月23日,100多家仪器企业带着自己的拳头产品,参加第十九届中国科学仪器发展年会。一个是以技术创新切入的初创企业,一个是深耕多年的国产老牌厂商,纳析科技和海能技术的实践,正是国产科学仪器企业不断向上突破的缩影。
2026-05-08 09:14
记者日前从中国科学技术大学获悉:近日,该校郭光灿院士团队在实用化量子密钥分发研究方面取得重要进展。团队突破量子态制备和单光子探测技术在高速、高信噪比和集成度方面相互制约的难题,首次利用半导体单光子探测器,实现了超越超导探测系统的安全密钥率纪录。
2026-05-08 09:13
加载更多